产品及工序能量核算

产品及工序能量核算1、盐泥量计算盐水精制过程中，所用盐不同，产生的盐泥量也不同，我公司使用海盐，生产1吨100%烧碱，产生盐泥量50kg左右。生产10万吨100%烧碱产生盐泥5000吨。盐泥主要成分：BaSO435~45%、CaCO325%、NaCl2~2.5%其它为水和泥土盐泥带走NaCl量：5000×2.5%=125吨2、烧碱耗电计算按年产烧碱10万吨计，其理论电耗计算如下：G=K·I·t·n其中K为电化当量、I为电流密度、t为电解时间、n为电槽数、G为产量烧碱电化当量为1.492克/安·小时，电解食盐水理论分解电压V=2.3伏理论上生产1吨烧碱所耗电能为：W=I·t·n·V=（G·V）/（K·1000）=1000000·2.3/1.492·1000=1542kwh10万吨烧碱理论上耗电能为15420万kwh我公司实际耗电情况见下表：年份烧碱产量（吨）耗交流电（万度）烧碱单耗（度/吨）20087119017135.433240720098406220132.8492395依次，我公司烧碱单耗为2400度/吨左右，10万吨烧碱实际耗电24000万度左右。3、烧碱产品带走纯水量计算2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2电槽生产的烧碱浓度为32%，每吨32%液碱含水0.68吨。10万吨折百碱折合32%碱：100000÷32×100=312500吨产品带走纯水：312500×0.68=212500吨/年每小时产品带走纯水：212500÷8000=26.56吨/小时4、氯气带出纯水量计算以Cl2纯度96%，电解槽温度90℃计生产1吨100%烧碱，湿氯气为：氯气920.96kg、水317.88kg。（计算过程见氯碱生产技术）生产10万吨100%烧碱氯气带出水量31788吨/年每小时氯气带出水量为：31788÷8000=3.97吨/小时5、氢气带出纯水量计算以H2纯度96%，电解槽温度90℃计生产1吨100%烧碱，湿氢气为：氢气25.78kg、水272.34kg。（计算过程见氯碱生产技术）生产10万吨100%烧碱氢气带出水量27234吨/年每小时氢气带出水量为：27234÷8000=3.40吨/小时以上三项合计带出纯水量：33.93吨/小时、814.32吨/天、271522吨/年6、液氯耗冷量计算制液氯耗冷量包括三部分：1）氯冷却到液化温度。2）氯气液化潜热。3）能量损失耗冷量Q=Q1+Q2+Q31吨氯气所耗冷量设定T原料氯气温度为30℃，冷凝温度为-25℃，原料氯气纯度96%，尾气纯度75%。计算得Q1=33630KJ（计算过程见氯碱生产过程）Q2为液氯的汽化潜热，以262090KJ/t液氯计。能量损失按30%计Q3=0.3(Q1+Q2)Q=1.3(Q1+Q2)=1.3（33630+262090）=384430KJ=384430×2.778×10-4kwh=107kwh7、合成氯化氢放热量计算H2+Cl2=HCl+193KJ合成1molHCl由0.5MOLCL2与0.5MOLH2反应形成,则反应热效应为96.5KJ。合成1吨氯化氢可放出反应热：1000000÷36.5×96.5=2643836KJ10万吨烧碱生产规模理论上可合成氯化氢：2500000000mol可放出热量：2500000000×96.5=241250000000KJ按一年8000小时计，3.02×107KJ/h即8390kw8、电石水解放出热：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2+130KJ电石水解过程中，放热量为130KJ/mol按年产10万吨PVC，每吨PVC消耗1.002吨VCM,每吨VCM耗1.455吨实物电石计，需耗实物电石145791吨，实物电石按295L/kg发气量计，则水解可放热2.5×1011KJ。按一年8000小时计，每小时放热量3.12×107KJ/h,即：8667.36kw9、电石渣浆的计算设1t发气量300L/kg电石在83℃时水解，电石含CaC2:80.6%，CaO:10%,CaS:1%,Ca3P2:0.4%.不水解杂质8.0%，则CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H264367426CaO2+H2O=Ca(OH)2561874CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S72367434Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3182108222681t电石水解后生成纯干渣总量为：74/64×0.806+74/56×0.1+74/72×0.01+222/182×0.004+0.8=1.159t纯干渣成分组成为：Ca(OH)296.30%、SiO21.41%、Al2O31.33%、C0.14%、CaSO40.34%、Fe2O30.12%、CaS0.08%、CNS-0.01%，其它为CaCO3、氯和磷等。我公司每生产1t聚氯乙烯树脂耗实物电石1.455吨,产生纯干渣：1.445×1.159=1.686吨按年产10万吨PVC计，产生纯干渣16.86万吨，电石水解产生含固量10%的渣浆168.6万吨，其中含水151.74万吨每小时排渣浆190吨，其中纯干渣含量19吨、水171吨。10、合成氯乙烯放热量计算合成氯乙烯过程中，放热量为124.8KJ/mol。按年产10万吨PVC计，放热2.0×1011KJ，按每年生产8000小时计。每小时放热2.5×107KJ/h=6945kw11、氯乙烯精馏耗冷1)全凝器耗冷:1mol粗氯乙烯中含乙炔0.03mol、氯乙烯0.945mol、高沸物（主要二氯乙烯）0.025mol其比热分别取乙炔46.31J/mol·℃、氯乙烯78.38J/mol·℃、高沸物64.87J/mol·℃气化潜热分别取乙炔9948J/mol、氯乙烯18288J/mol、高沸物29193J/mol，则1mol粗氯乙烯由45℃进入全凝器，在30℃冷凝需耗冷量为：（0.03×46.31+0.945×78.38+0.025×64.87）（45-30）+0.03×9984+0.945×18288+0.025×29193=19468J2)低沸塔耗冷：取塔底物气化后温度为40℃、尾气冷凝器回流温度-20℃，溜出液组成（摩尔比）乙炔0.3、氯乙烯0.7。则1mol粗氯乙烯经低沸塔溜出分中含乙炔0.03mol、氯乙烯0.07mol。-20℃时气化潜热取氯乙烯20900J/mol、高沸物32437J/mol。则1mol粗氯乙烯在低沸塔耗冷量为：（0.03×46.31+0.945×78.38+0.025×64.87）（40+20）+（0.945-0.07）×20900+0.025×32437=23723J3)高沸塔耗冷：取塔底物气化后温度为40℃、尾气冷凝器氯乙烯冷凝温度30℃，塔底残液组成（摩尔比）高沸物0.82、氯乙烯0.18。30℃时气化潜热取氯乙烯20538J/mol、高沸物30410J/mol。则1mol粗氯乙烯在高沸塔耗冷量为：（0.025×64.87+0.025/0.82×0.18×78.38）（40-30）+（0.945-0.07-0.025/0.82×0.18）×20538+0.025×30410=18639J4)1mol粗氯乙烯可精制出精氯乙烯：0.945-0.07-0.025/0.82×0.18=0.87mol5）生产1吨精氯乙烯需耗冷量：1000000/62.5×(19468+23723+18639)/0.87=1137103448J=1137103448×2.778×10-7=316kwh6)生产10万吨精氯乙烯每小时耗冷量：316×100000/8000=3950kw12、树脂耗纯水：1）聚合釜加纯水按水油比1.5，收率80%计，生产1吨树脂需加纯水量1.5/0.8=1.875吨（随配方调整有所变动）2）泵冷却用纯水高压泵、注水泵、无离子水泵、出料泵、进出塔泵、离心泵、助剂泵等冷却水进入系统，需用纯水，每小时6吨左右，年需纯水48000吨左右。3）配制助剂用纯水我公司目前配制助剂每天平均用纯水20吨左右，按330天/年，一年用纯水6600吨。4）冲洗用纯水聚合釜出料、汽提倒槽冲洗及清釜需用纯水，每日200吨左右，按330天/年计，一年冲洗用纯水66000吨5）树脂耗纯水量10万吨树脂耗纯水：1.875×100000+48000+6600+66000=308100吨即一吨树脂耗纯水3吨左右。6）干燥回收乏水干燥乏水每小时可回收纯水4～5吨，按4.5吨/小时计，年可回收纯水4.5×8000=36000吨13、电站耗纯水（按满负荷发电计）：1）电站发电用蒸汽：电站发电用蒸汽为41.361吨/万度（2009年全年平均值），则全年发电用蒸汽992664吨左右。因发电用蒸汽冷凝后循环利用，每吨蒸汽耗纯水0.108吨，则发电用汽耗纯水107208吨左右。2）生产用汽：按每月冬季19000吨、夏季14000吨计，全年生产用汽198000吨。按每吨蒸汽耗纯水1.1吨计，生产用汽耗纯水217800吨左右。3）高区用汽：按取暖期流量90吨/小时、非取暖期10吨/小时计，全年供高区蒸汽316800吨左右。按每吨蒸汽耗纯水1.1吨计，供高区用汽耗纯水348480吨。4）电站耗纯水总计673488吨。14、电站耗深井水：电站耗深井水主要用于循环水补水，全年用水量60万吨左右，按全年8000小时计，每小时耗水75吨左右。15、电站耗煤：由13项中数据得出，年需产蒸汽1471289吨左右，依据2009年统计数据，吨煤产汽5.734吨，则电站年需耗煤256590吨左右。2009年用煤平均发热量为4578千卡/公斤16、每度电耗煤：我公司电站发电用蒸汽41.361吨/万度，则每度电用煤为：41.361÷5.734÷10000=0.000721吨/度=721克/度17、树脂成本构成饼状图：（2009年数据）直接材料动力电蒸汽人工水冷冻费用制造费用直接材料91%，动力电3%，蒸汽2%，制造费用2%，冷冻费用1%，人工和水1%。18、烧碱成本构成饼状图：（2009年数据）54%30%3%1%0%2%10%产品电直接材料动力电蒸汽水工资制造费用产品电54%，直接材料30%，动力电3%，蒸汽1%，工资2%，制造费用10%，水基本忽略不计。